Projectovereenkomst IOP-PCBP nr. 2.4 : deelprogramma
Spuitgieten, Technische Universiteit Eindhoven
Citation for published version (APA):
Verduin, M. (1989). Projectovereenkomst IOP-PCBP nr. 2.4 : deelprogramma Spuitgieten, Technische Universiteit Eindhoven. (DCT rapporten; Vol. 1989.060). Technische Universiteit Eindhoven.
Document status and date: Gepubliceerd: 01/01/1989
Document Version:
Uitgevers PDF, ook bekend als Version of Record
Please check the document version of this publication:
• A submitted manuscript is the version of the article upon submission and before peer-review. There can be important differences between the submitted version and the official published version of record. People interested in the research are advised to contact the author for the final version of the publication, or visit the DOI to the publisher's website.
• The final author version and the galley proof are versions of the publication after peer review.
• The final published version features the final layout of the paper including the volume, issue and page numbers.
Link to publication
General rights
Copyright and moral rights for the publications made accessible in the public portal are retained by the authors and/or other copyright owners and it is a condition of accessing publications that users recognise and abide by the legal requirements associated with these rights. • Users may download and print one copy of any publication from the public portal for the purpose of private study or research. • You may not further distribute the material or use it for any profit-making activity or commercial gain
• You may freely distribute the URL identifying the publication in the public portal.
If the publication is distributed under the terms of Article 25fa of the Dutch Copyright Act, indicated by the “Taverne” license above, please follow below link for the End User Agreement:
www.tue.nl/taverne
Take down policy
If you believe that this document breaches copyright please contact us at:
openaccess@tue.nl
providing details and we will investigate your claim.
WFW 89.060
-1- 89 11 07
INNOVATIEGERICHT ONDERZOEKPROGRAMMA
PROGRAHMACOMMISSIE POLYMEER-COMPOSIETEN EN BIJZONDERE POLYMEREN
PROJECTOVEREENKOMST IOP-PCBP NR. 2.4
DEELPROGRAMBA SPUITGIETEN, TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN
Voortgangsrapport nr, 5
INHOUD:
I INLEIDING
I1 PERSONELE BEZETTING
111 VERRICHTE WERKZAAUHEDEN IN HET TIJDVAK 1 APR. 1989 TOT
1
OCT. 1989IIIA DEELPROJECT 2.4.1/TUE-I IIIB DEELPROJECT 2.4.2/TUE-II IIIC DEELPROJECT 2.4.3/TUE-III
IV VERSLAGEN EN RAPPORTEN
7 NOVEMBER 1989
-2-
I INLEIDING
b9 11 07
In de verslagperiode is op alle drie de deelprojekten goede vooruitgang ge- boekt. Verslaggeving daarvan heeft mondeling plaatsgevonden op de jaarlijkse
IOP-PCHP bijeenkomst op 7 en 8 september 1989 te Amersfoort en op de CEMT
spuitgietdag voor de industrie op 15 september 1989 te Breda.
Daarnaast verschenen twee rapporten voor resp. de deelprojekten 2.4.2 en
2.4.3, die reeds in uw bezit zijn. Een derde rapport voor het deelprojekt
2.4.1 is in voorbereiding.
De voor dit projekt specifieke vergaderingen, die op 20 juni en 7 september
1989 onder leiding van de heren Gons (WAVIN) en Kipperman (KATAN) werden gehouden, hebben de onderlinge informatie uitwisseling, afstemming en a f -
spraken tiissen deelnemende instellingen
-
TUE, TlJP, CPM-TNO en UT-
bevor- derd.I1 PERSONELE HEZETTING
Ook in deze verslagperiode werden, naast. bijdragen van leden van de vaste wetenschappelijke- en technische staf, de werkzaamheden binnen het project uitgevoerd door de volgende project-medewerkers:
-
ir. L.F.A. Doiiven-
vanaf 15 mei 1987 werkzaam op deelproject2.4.1lTUE-I,
' - J.J.F.J. Garenfeld
-
vanaf 1 april 1987 werkzaam op deelproject2.4.2lTUE-11,
-
&.ir. G.W.M. Peters-
vanaf 1 november 1987 werkzaam op deelproject2.4.3/TUE-I1I.
I11 VERRICHTE WERKZAAMHEDEN IN DE PERIOPE 1 APRIL 1989
-
1 OCT. 1989IIIA oeelprojekt 2.4.'i/TUE-I
In de afgelopen periode is de compiiterprogrammatiiiir uitgebreid en verbeterd.
De verbeteringen hebben betrekking op het gedeelte dat de nadrukfase be- schrijft (zie voortgangsrapport nr. 4 ) . De uitbreidingen hebben betrekking op de koelfase van het spuitgietproces. Deze fase volgt op de nadrukfase en
-3- 89 11 07
begint formeel op het moment dat de materiaaltoevoer naar de matrijs verhin- derd is. Deze uitbreiding is niet voldoende om het gedrag van het prodiikt in de matrijs gedurende de gehele afkoelfase te beschrijven. Met name het ver- loop van krimpspanningen kan nog niet worden bepaald. Hiervoor is het nood- zakelijk om van de vloeistof-achtige beschrijvingswijze, zoals die tot nu toe werd toegepast, af te stappen en over te gaan op een vaste stof-achtige beschrijvingswijze.
Aan de modelvorming die hiervoor noodzakelijk is, is in de afgelopen periode gewerkt. De constitutieve vergelijkingen die het materiaalgedrag specifice- ren moeten ook worden aangepast, Als constitutieve vergelijking voor de spanningen werd gekozen voor de zgn. "lineaire thermo-viscoelasticiteit".
Dergelijk materiaalgedrag werd met eenvoudige computerprogrammatuur bestu- deerd. Aandacht werd hierbij besteed aan algorithmen die de spanningen op economische wijze bepalen. Een verslag van de werkzaamheden is, zoals reeds in de inleiding werd vermeld, in voorbereiding. Implementatie van deze theo- rie in de spuitgiet-simulatieprogrammatuur zal in de nog voor ons liggende periode geschieden.
IIIB Deelproject 2.4.2/TIJE-II
De spuitgietmachine is getest, met wisselend resiilt.aat. Het bleek noodzake- lijk een aantal wijzigingen en verbeteringen aan te brengen in het hydrauli- sche kleppensysteem, omdat lekkage optrad. Zo is het olieverdeelkanaal in staal in plaats van in aluminium iiitgevoerd om de stijfheid te vergroten. Bij de tweede test. bleef bij het opstarten een klep in de machine hangen
(hetgeen volgens ter Stege van Arbiirg nooit gebeurt) en liep een injektie- eenheid tegen het niet vergrendelde kleppensysteem aan. Of er schade is ont- staan en hoeveel wordt momenteel uitgezocht. Overigens is de besturings- software gereed, verder uittesten wacht op de werktuigkundige controle en verbetering van het kleppensysteem.
Afstudeerder E. vos heeft zijn werk op de hand-spuitgietmachine voltooid. Deel 1 van het verslag "Multilayer Injection Moulding. The fountain flow and other phenomena in pist.on driven flow" is u ook reeds toegestuurd. Deel 2,
de bijlagen, is voor geinteresseerden in te zien. De belangrijkste conclii- sies uit zijn onderzoek zijn:
-4- 89
11
O7 1. Een belangrijk deel van de experimentele deformatie-patronen kunnen ooknumeriek worden voorspeld.
2. Het precieze reologische gedrag van het materiaal moet bekend zijn voor een nauwkeurige voorspelling, of omgekeerd: I
3 . De gevolgde methode impliceert een bewerkelijke maar nauwkeurige methode, om het reologisch gedrag te bepalen, omdat niet de schuifspanningssnel- heid of afschuifsnelheid wordt gemeten, maar de volledige deformatiege- schiedenis; lees: het over de tijd geintegreerde snelheidsveld.
wand, bepalen de (reversibiliteit van de) deformatiegeschiedenis tot in hoge mate.
4 . Kleine discontinuiteiten, zoals op de rand tussen plunjer en cylinder-
ïJit dit onderzoek volgen aanbevelingen voor latere constructieve uitvoerin- gen van het buffervat tussen kleppensysteem en matrijs en tijdens het onder- zoek is een aantal te verwachten deelproblemen bij de bepaling van deeltjes- banen in de matrijs onderzocht.
IIIC Deelproject 2.4.3/TUE-III
Op 9 september is zoals reeds hiervoor vermeid, in het kader van de presen- tatiedagen IûP-PCBP in Amersfoort, een voordracht gehouden. Daarbij is te- vens een rapport uitgebracht waarin een overzicht wordt gegeven van de ge- pleegde modelvorming en de tot nu toe behaalde resultaten. Mede daarom wordt dit deel van de rapportage kort gehouden en voor meer uitgebreide informatie wordt verwezen naar het genoemde rapport.
Na het voltooien van de implementatie van modellen voor reactie-kinetiek, de invloed van de conversie op de reologische eigenschappen en de bijdrage van de reactiewarmte op de energievergelijking is begonnen met het doorrekenen van voorbeelden uit de lit.eratuur. Deze voorbeelden betreffen het vullen van een rechthoekige matrijs met. een polyurethaan, zoals beschreven door Castro en Hacosko ( î 9 8 2 ) . De resultaten hebben betrekking op o.a. temperatuur-, conversie- en viscositeitverdelingen als funktie van tijd, plaats en proces- parameters. De kwaliteit van de resultaten is bevredigend maar laat. zien dat de modelvorming van het vloeifrant nader onderzoek verdient. Dit onderzoek is dan ook opgestart in deze periode.
Opgemerkt wordt dat is gekozen voor een werkwijze waarbij deelterreinen van het onderzoek, zoals genoemde modelvorming van het vloeifront, afzonderlijk
-5- 89
11
O7worden onderzocht en koppeling dan pas plaatstvindt wanneer voldoende kennis en zekerheid bestaat vor elk van de deelterreinen.
Ten aanzien van de modelvorming van wandslip, een van de deelterreinen van het onderzoek, geldt dat programmatuur is ontwikkeld waarmee de invloed van wandslip op het vulgedrag bij slit- en pijpstroming kan worden onderzocht. Voor dergelijke eenvoudige geometrieen is controle van de resultaten moge- lijk aan de hand van bekende analytische oplossingen,
Tenslotte is een aanvang gemaakt met de modelvorming en implementatie van het traceren van materiele deeltjes. Dit is o.a. van belang voor orientatie- berekeningen, transiente visco-elastische spanningsberekingen, experimentele verificatie van de modelvorming en voor het voorspellen van eindconfigura- ties bij meer-componenten spuitgieten (zie deelprojekt nr,
11).
Enkele re- sultaten uit niimerieke simulaties die betrekking hebben ap dit aspect van het onderzoek zijn reeds beschikbaar.IV VERSLAGEN EN RAPPORTEN
Naast de reeds in het verslag genoemde rapportages verscheen in de afgelopem periode nog het volgende verslag:
